一直以来,人类的很多发明都是从自然界的动植物上获取的灵感的,在海洋里,有些方面,海洋生物远比我们人类更加熟悉、更具有优势。
据悉,在深不可测的海洋里面发现和跟踪猎物,海洋哺乳动物所采取的方式一般分为了两种:一种是通过声呐探测,而另外则是通过自身的胡须探测。
以海豚和鲸鱼为代表的主动声呐派,它们主要是通过在水下发出“咔嗒咔嗒”声音,然后接受目标反射回波来确定水中物体的位置。
而这种用声呐探测的方式,人类早就通过仿生学原理研制的声呐系统普及到军舰和潜艇上了。但是在使用的过程中,就会明显的发现系统的一个大“漏洞”。
据悉,军舰或潜艇通过声呐系统工作的时候,就需要在工作发出声波脉冲。在黑暗的水下世界,这种声波脉冲就像是在黑暗房间中点亮的手电筒,被敌方的被动声呐侦测到,会暴露自身位置,。
因此,在装备的隐蔽性上来说,是一个致命的缺陷。
而以海豹为代表的胡须探测派,则就没有这一缺点,相对声呐而言,隐蔽性要更高一些。
在数百万年以来的进化中,海豹早已经成功发展出一套能在低能见度海水中捕捉快速移动的鱼类的手段,其秘密就在于它们的胡须。
海豹属于食肉目鳍足类,其祖先是一种来组陆地的犬形类食肉动物,因此海豹继承了祖先发达的面部胡须。
除了海豹有这种胡须以外,我们平常生活的的小猫小狗也通用有这类胡须,更严谨的来讲,是触须。
这些触须就是一根根的小型传感器,能探测空气流动,感知气流方向和速度,探测周围障碍物,是猫科和犬科动物重要的感觉器官。
海豹的面部触须在水下也能发挥类似作用,更为关键的是在经过漫长进化后,海豹的触须已经被发展成能探测检测水中的微小干扰。
当物体在水中游动时,其尾迹中会留下密集的小旋涡,旋涡会在尾迹两侧非对称排列,一侧的旋涡顺时针方向转动,另一侧旋涡反向旋转,两排旋涡相互交错排列,各个旋涡和对面两个旋涡的中间点对齐,如街道两边的街灯般,所以这种现象被称为卡门涡街。
这些涡流可以在水中持续一段时间,然后再慢慢消散。海豹的触须已经进化得对水中涡流非常敏感,不仅能探测到涡流,还能通过涡街的大小和排列方式感知水下物体的大小、方位和速度,这就是海豹能在浑浊海水中高效捕鱼的“黑科技”。
而身形巨大的重大数千吨的潜艇在水下航行时,其尾迹中也会产生强度颇高的卡门涡街,并且这种涡街可以存在数个小时,因此利用这一点,敌方就可以进行反潜探测。
由此军事方面的研究专家就开始对海豹的胡须展开了研究,如果在未来潜艇上装备类似海豹的触须,那么将能够对主动声呐系统形成补充,降低在水下探测时自身暴露的几率,大幅提高隐蔽性能。
目前科学家正在应用现代仿生学原理复制这种海豹胡须,如果成功的话将成为水下探测的革命性新技术。
当然,目前科学家对海豹触须的研究还只是处于早期阶段,尚不清楚海豹触须真正的运作原理,要为潜艇制作出实用化的触须可能更长的时间,需要更多学科专家的深入研究。
但是各国之间无形中都是存在一种竞争关系的,哪个国家能最快的研发出这款实用化的潜艇触须,在军事装备上就能占得有利的先机。
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